В. З. Нозик Введение. Задача

Вид материалаЗадача
Подобный материал:
Статистические методы в экспериментальной физике

3курс, 6 семестр, зачет

кфмн В.З.Нозик
  1. Введение. Задача анализа данных в современной физике частиц. Проблемы "классического подхода" к статистическим выводам.
  2. Основные сведения из теории вероятностей

Функция распределения случайных величин. Плотность распределения. Моменты функции распределения: математическое ожидание, дисперсия, смешанные моменты, коэффициент корреляции.

Плотность распределения суммы случайных величин, закон свертки.

Условная вероятность. Теорема Бейеса. Априорная и апостериорная плотности. Еще раз об интерпретации понятия вероятности.

Закон больших чисел, Центральная предельная теорема.

Распределения случайных величин:

Биномиальное, мультиномиальное, пуассоновское распределения

Нормальное (одно- и многомерное) распределение Гаусса,

Экспоненциальное, гамма распределение, χ2, t-распределения,

Распределение Ландау.
  1. Теория принятия статистических решений. Функция потерь. Неразрешимость задачи о наилучшей стратегии в классической постановке.

Минимаксное решение. Бейесовский подход к принятию решения в условиях неопределенности.
  1. Задача оценки параметров распределения. Свойства оценок: несмещенность,

состоятельность, эффективность (информационная мера), робастность.

Конструирование состоятельных оценок:

Метод моментов;

Метод максимального правдоподобия

Метод наименьших квадратов
  1. Интервальные оценки, доверительный интервал
  2. Проблема доверительного интервала для параметров с физически ограниченной областью. Оценка верхнего (нижнего) предела физической величины для гауссовского и пуассоновского процессов при наличии фона. Рекомендации Particle Data Group для представления данных
  3. Задача проверки гипотез. Свойства критериев.
  4. Метод Монте-Карло в планировании экспериментов и оценке систематических ошибок результатов измерений.
  5. Проблема обратных некорректных задач в экспериментальной физике.

Методы регуляризации решения обратных задач. Статистическая регуляризация Турчина в бейесовском подходе.


Темы для семинаров
  1. Статистические проблемы в задаче поиска свободных кварков по статьям Мс Сusker, Cousin Phys.Rev.Lett. 23,658,(1969) и Adair,Kasha Phys.Rev.Lett. 23,658,(1969).
  2. Анализ данных по 2β0ν-распаду в работах группы Клапдора
  3. Оценка ожидаемых статистических и систематических ошибок и верхней границы для массы нейтрино в опытах по бета-распаду трития.
  4. Оценка фона в экспериментальной физике. По статье R.Fisher et.al
  5. Поиск сигнала в бедных спектрах (указание, открытие, верхняя граница). По статье A.Coldwell, K.Kroninger , 2006

Литература

В.Идье и др.

Статистические методы в экспериментальной физике. Атомиздат. М. 1976

Разделы Probability и Statistics в Review of particle physics (PDG) 2004

Workshop on confidence limits, CERN, Geneva 2000

Лекции по статистическим методам в экспериментальной физике (Учебное пособие для студентов МФТИ), препринт ИТЭФ 2005, (готовится)